PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

PV installations and the safety of residential buildings

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The dynamic development of the photovoltaic industry entails threats that have a direct impact on the safety of residential buildings. Appropriate design of a PV installation can be a challenge due to the multifaceted nature of this issue. The designer should take into account issues related to the selection of electrical parameters of the installation, adapting lightning and surge protection in accordance with applicable standards, ensure the optimization of the system in terms of efficiency and fire safety and calculate the mechanical stress on the rooftop. Unfortunately, most PV installations in Poland are built without any engineering project, which is allowed by the current law. In this article, we describe the results of simulations of real mechanical loads inflicted from the installation of PV panels on flat roofs for various regions of Poland. We also present the results of the simulation of the thermal impact of hot-spots on the roof surface, which can be a potential source of fire. In addition, we propose changes to the regulations that may increase the safety of PV installations mounted on the roofs of residential buildings.
Rocznik
Tom
Strony
1--10
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., tab.
Twórcy
  • Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdansk University of Technology, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdansk, Poland
  • Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdansk University of Technology, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdansk, Poland
  • Faculty of Electrical and Control Engineering, Gdansk University of Technology, Narutowicza 11/12, 80-233 Gdansk, Poland
  • Faculty of Control, Robotics and Electrical Engineering, Poznan University of Technology, Marii Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań, Poland
Bibliografia
  • [1] “https://www.rynekelektryczny.pl/moc-zainstalowana-fotowoltaiki-w-polsce/.” .
  • [2] J. Cader, P. Olczak, and R. Koneczna, “Regional dependencies of interest in the ‘My Electricity’ photovoltaic subsidy program in Poland,” Polityka Energ. – Energy Policy J., vol. 24, no. 2, pp. 97–116, 2021, doi: 10.33223/epj/133473.
  • [3] N. A. F. Mohd Nizam Ong, M. Z. Mohd Tohir, M. M. Mutlak, M. A. Sadiq, R. Omar, and M. S. Md Said, “BowTie analysis of rooftop grid-connected photovoltaic systems,” Process Saf. Prog., vol. 41, no. S1, pp. S106–S117, Apr. 2022, doi: https://doi.org/10.1002/prs.12338.
  • [4] M. C. Falvo and S. Capparella, “Safety issues in PV systems: Design choices for a secure fault detection and for preventing fire risk,” Case Stud. Fire Saf., vol. 3, pp. 1–16, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.csfs.2014.11.002.
  • [5] N. A. F. Mohd Nizam Ong, M. Z. Mohd Tohir, M. S. Md Said, M. S. Nasif, A. H. Alias, and M. R. Ramali, “Development of fire safety best practices for rooftops grid-connected photovoltaic (PV) systems installation using systematic review methodology,” Sustain. Cities Soc., vol. 78, p. 103637, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.103637.
  • [6] P. Czaja, “Bezpieczeństwo pożarowe instalacji fotowoltaicznych,” SUMA, vol. 150, p. 836, 2021.
  • [7] P. Budowlane, “Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r,” Prawo Bud. jednolity, Dz. U2010 Nr 243 poz. 1632 z późniejszymi zmianami, 2018.
  • [8] K. Seklecki and M. Olesz, “Zasady montażu instalacji fotowoltaicznych według obowiązujących przepisów i norm,” Zesz. Nauk. Wydz. Elektrotechniki i Autom. Politech. Gdańskiej, 2021.
  • [9] G. Trzmiel and M. Wkesierska, “Kryteria doboru przewodów w instalacjach fotowoltaicznych,” Pozn. Univ. Technol. Acad. Journals. Electr. Eng., no. 89, pp. 425–433, 2017.
  • [10] M. Pilinski, “Optymalny dobór falownika do instalacji PV,” GLOBEnergia: Odnawialne Źródła Energii, no. 2, 2018.
  • [11] T. Koźbiał, “Generatory fotowoltaiczne w kontekście doboru elementów składowych oraz ochrony przeciwpożarowej,” Przegląd Elektrotechniczny, no. 96, 2019.
  • [12] H. Boryń, “Ochrona odgromowa fotowoltaicznych źródeł energii elektrycznej,” Zesz. Nauk. Wydz. Elektrotechniki i Autom. Politech. Gdańskiej, pp. 21–26, 2010.
  • [13] E. Sobieska and K. Sobolewski, “Modelowanie i symulacje instalacji ochrony odgromowej dla obiektów wyposażonych w instalację fotowoltaiczną,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 97, no. 6, pp. 86–90, 2021.
  • [14] D. Głuchy, D. Kurz, and G. Trzmiel, “Instalacja odgromowa i ograniczniki przepięć w instalacjach fotowoltaicznych,” Pozn. Univ. Technol. Acad. Journals. Electr. Eng., 2015.
  • [15] L. Litzbarski, M. Olesz, K. Seklecki, and M. Nowak, “Ryzyko strat odgromowych a systemy fotowoltaiczne,” Przegląd Elektrotechniczny, pp. 293–295, 2023.
  • [16] M. Almaktar, H. A. Rahman, and M. Y. Hassan, “Effect of losses resistances, module temperature variation, and partial shading on PV output power,” in 2012 IEEE International Conference on Power and Energy (PECon), 2012, pp. 360–365, doi: 10.1109/PECon.2012.6450238.
  • [17] A. DJALAB, N. BESSOUS, M. M. REZAOUI, and I. MERZOUK, “Study of the Effects of Partial Shading on PV Array,” in 2018 International Conference on Communications and Electrical Engineering (ICCEE), 2018, pp. 1–5, doi: 10.1109/CCEE.2018.8634512.
  • [18] A. M. Ajmal, T. Sudhakar Babu, V. K. Ramachandaramurthy, D. Yousri, and J. B. Ekanayake, “Static and dynamic reconfiguration approaches for mitigation of partial shading influence in photovoltaic arrays,” Sustain. Energy Technol. Assessments, vol. 40, p. 100738, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100738.
  • [19] F. Bayrak and H. F. Oztop, “Effects of static and dynamic shading on thermodynamic and electrical performance for photovoltaic panels,” Appl. Therm. Eng., vol. 169, p. 114900, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.114900.
  • [20] T. Domański, “Współczynniki bezpieczeństwa łączników sworzniowych w belkach zespolonych,” Zesz. Nauk. Politech. Rzesz. Bud. i Inżynieria Środowiska, vol. z. 50 [256, pp. 55–62, 2008.
  • [21] S. Kajari-Schröder, I. Kunze, U. Eitner, and M. Köntges, “Spatial and orientational distribution of cracks in crystalline photovoltaic modules generated by mechanical load tests,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 95, no. 11, pp. 3054–3059, 2011, doi: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2011.06.032.
  • [22] M. Simon and E. L. Meyer, “Detection and analysis of hot-spot formation in solar cells,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 94, no. 2, pp. 106–113, 2010.
  • [23] E. Molenbroek, D. W. Waddington, and K. A. Emery, “Hot spot susceptibility and testing of PV modules,” in The Conference Record of the Twenty-Second IEEE Photovoltaic Specialists Conference - 1991, 1991, pp. 547–552 vol.1, doi: 10.1109/PVSC.1991.169273.
  • [24] F. Bayrak and H. F. Oztop, “Effects of static and dynamic shading on thermodynamic and electrical performance for photovoltaic panels,” Appl. Therm. Eng., vol. 169, p. 114900, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.114900.
  • [25] B. Moshfegh and M. Sandberg, “Flow and heat transfer in the air gap behind photovoltaic panels,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 2, no. 3, pp. 287–301, 1998, doi: https://doi.org/10.1016/S1364-0321(98)00005-7.
  • [26] K. B. Baltzis, “The FEMM Package: A Simple, Fast, and Accurate Open Source Electromagnetic Tool in Science and Engineering.,” J. Eng. Sci. \& Technol. Rev., vol. 1, no. 1, 2008.
  • [27] A. Iringova, “Location of Photovoltaic Panels in the Building Envelope in Terms of Fire Safety,” Civ. Environ. Eng., vol. 18, no. 2, pp. 523–531, 2022, doi: doi:10.2478/cee-2022-0050.
  • [28] X. Ju et al., “Impact of flat roof–integrated solar photovoltaic installation mode on building fire safety,” Fire Mater., vol. 43, no. 8, pp. 936–948, Dec. 2019, doi: https://doi.org/10.1002/fam.2755.
  • [29] B. Liao, L. Yang, X. Ju, Y. Peng, and Y. Gao, “Experimental study on burning and toxicity hazards of a PET laminated photovoltaic panel,” Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 206, p. 110295, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.110295.
  • [30] L. Mazziotti, P. Cancelliere, G. Paduano, P. Setti, and S. Sassi, “Fire risk related to the use of PV systems in building facades,” MATEC Web Conf., vol. 46, p. 5001, Jan. 2016, doi: 10.1051/matecconf/20164605001
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-b9433581-177c-499e-b60c-4ed4790e6740
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.